办好《水文地质工程地质》期刊为水工环地质事业创新发展助力——在《水文地质工程地质》创刊50周年学术论坛上的讲话

尊敬的各位领导、各位专家、各位同事: 上午好! 受汪民同志委托,我代表中国地质调查局,向<水文地质工程地质>创刊50周年表示热烈的祝贺!向长期以来关心支持<水文地质工程地质>期刊的领导、专家表示衷心的感谢!向<水文地质工程地质>期刊的编辑、作者、读者的密切配合、辛勤劳动致以崇高的敬意!     

单变量特征选择的苏北地区主要农作物遥感识别

遥感识别多源特征综合和特征优选是提高遥感影像分类精度的关键技术。农作物遥感识别中,识别特征的相对单一和数量过多均会导致作物识别精度不理想。随机森林(random forests)采用分类与回归树(CART)算法来生成分类树,结合了bagging和随机选择特征变量的优点,是一种有效的分类方法。单变量特征选择(univariate feature selection)能够对每一个待分类的特征进行测试,衡量该特征和响应变量之间的关系,根据得分舍弃不好的特征,优选得到的特征用于分类。本文基于随机森林和单变量特征选择,利用多时相光谱信息、植被指数信息、纹理信息及波段差值信息,设计多组分类实验方案,对江苏省泗洪县的高分一号(GF-1)和环境一号(HJ-1A)影像进行分类研究,旨在选择最佳的分类方案对实验区主要农作物进行识别和提取。实验结果表明:(1)多源信息综合的农作物分类精度明显高于单一的原始光谱特征分类,说明不同类型特征的引入能改善分类效果;(2)基于单变量特征选择算法的优选特征分类效果最佳,总体精度97.07%,Kappa系数0.96,表明了特征优选在降低维度的同时,也保证了较高的分类精度。随机森林和单变量特征选择结合的方法可以提高遥感影像的分类精度,为农作物的识别和提取研究提供了有效的方法。     

规划评估修改中利用分析工具查找调整地块面积差值的技术方法

结合规划评估修改项目中数据库质检的基本要求,针对规划调整过程中易出现调整地块面积与数据库中总面积存在差值的情况,进行详细分析,提出具体解决问题的技术方法,使得规划评估修改项目应用于实际生产过程而节省了工作量并提高了工作效率。     

构造旋回与大地构造年表

构造旋回的划分是大地构造研究的基础之一。但板块学说兴起以来,一些学者基于均变论的哲学思想,却试图抛弃构造旋回的概念。然而,随着时间的推移,地球系统科学的提出,大规模、多学科地学观测,人们已认识到突变与灾变的重要性,认识到渐变与突变相结合的螺旋式向前发展的旋回演化论,才是更全面、更深刻地认识地质规律的有力武器。在大地构造研究中,一些学者常用地层年表,而不用构造旋回。然而,以生物地层学为主要依据的显生宙地层年表与构造旋回和构造岩浆事件并不完全耦合。这是因为,地层年表是在研究地球表生作用,即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间相互作用的基础上建立的;而构造旋回则是地球内生作用,即壳、幔、核以及壳、幔、核不同层次间多层圈相互作用的历史记录。一些学者在研究大地构造时,只用同位素年龄表示的构造事件,不使用构造旋回。然而,"事件"只是单个现象的呈现,只是构造发展的片段,旋回则阐明过程,反映事物发展中各"事件"(片段)之间的内在联系,反映事物演化的本质。事实上,威尔逊旋回的建立,已为构造旋回和构造事件之间的联系赋予了全新的科学内涵,这也是地质科学发展过程中,正确处理继承与创新关系的一个光辉范例。一些学者由于对全球造山运动是否是同时性的质疑,认为建立全球统一构造年表是不可能的,也是不必要的。可是,地球作为一个整体,其动态活动应该基本上同时的,在受同一地球动力系统控制的一个大区域内,构造运动在各地虽然不是完全同时,但却大致是同时的。北美、欧洲、亚洲加里东、华力西旋回的各次构造运动基本上可以互相对比,就是证明。既然如此,我们就可以按照优先原则,将早古生代的构造旋回称为加里东旋回,将晚古生代的构造旋回称为华力西(海西)旋回。超大陆和超大陆旋回的提出,深化了构造旋回的研究,同时也为建立构造年表开辟了道路。目前已初步提出古元古代哥伦比亚、中元古代罗丁尼亚、新元古代冈瓦纳和显生宙潘吉亚等几个超大陆旋回,这样,我们便可以用超大陆旋回作为构造年表中最大一级的时间单位,每个超大陆旋回又可进一步分为几个旋回,如潘吉亚旋回可分为加里东、华力西两个旋回。我们相信,随着地质学、地球化学、地球物理学研究的深入,随着对固体地球系统和全球地质构造更加深入、全面、系统的观测研究,不久的将来我们将会像建立显生宙地层年表一样,建立起大区域以至全球的构造年表。     

基线拟合-差值法在砂岩型铀矿自然电位测井曲线校正中的应用——以二连盆地桑根达来地区为例

自然电位测井曲线广泛应用在砂岩型铀矿地质工作中,近年在二连盆地桑根达来地区的自然电位测井曲线效果不理想。为了更好地发挥其作用,文章阐明了自然电位的形成机制并分析了自然电位的影响因素,探讨了在测井过程中发现的问题,尤其是自然电位曲线受干扰的原因,如地面电极环材质和探管结构及其解决方法。结合砂岩型铀矿地球物理测井曲线实例及前人研究成果,通过测井曲线形态特点,提出了多次测量和基线拟合-差值方法校正自然电位曲线的方法。经验证文中所提出的措施和方法较好地解决了自然电位测量过程中的环境干扰和基线漂移问题,对砂岩型铀矿地球物理测井工作具有参考意义。     

国内外日照时数观测数据对比分析—以郑州气象站为例

利用1998年6月1日至2006年12月31日郑州国家基本气象站国产直接辐射表、芬兰Milos500双金属片日照传感器与国产人工暗筒式日照计观测的日照时数资料,采用统计分析方法,对两套仪器观测的日照时数与人工暗筒式日照计观测的日照时数分别进行对比分析,并对差异的可能原因进行探讨。结果表明:人工暗筒式日照时数与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为1.6h,国产直接辐射表与Milos500双金属片日照时数日差值的平均值为2.1h,Milos500双金属片日照传感器观测数据明显小于人工暗筒式和国产直接辐射表的数据,其差值通过95%的T检验,差异显著;人工暗筒式日照计与国产直接辐射表观测的日照时数日差值的平均值为0.2h,两套仪器观测数据差异不显著,相关性最好。     

阿勒泰中部地区树轮宽度年表特征及其对气候的响应

利用采自阿勒泰中部地区6个低海拔(1354-1970m)样点的西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledeb.) 或西伯利亚云杉(Picea obovata Ledeb)样本,建立各采点的树轮宽度指数年表。分析标准化树轮宽度年表的特征参数及对气候的响应表明：1.拜克托别标准化树轮宽度年表包含的气候信息最多,其次是大东沟前标准化树轮宽度年表。2.6个标准化树轮宽度年表与阿勒泰中部地区自建站以来的气象数据进行相关普查发现拜克托别及大东沟前标准化树轮宽度年表与6-8月降水量、4-8月降水日数呈显著正相关,石人东年表与7-8月平均最高气温呈显著负相关。这些相关具有明确的树木生理学意义。     

洛川国家基准气候站迁站数据对比分析

利用2013年洛川国家基准气候站迁站前后气温、相对湿度、降水量、风向风速等观测资料对比分析,发现新站月平均气温、月最低气温、降水量、2min月平均风速、最大风速大于旧站,大风日多于旧站,6—8月最高气温、相对湿度小于旧站,新旧站风向有显著差异。造成迁站前后气象要素差异的原因,主要是观测场周围环境、下垫面性质改变,海拔高度变化对气象要素的影响不明显。     

基于MODIS数据的湖北省油菜种植分布信息提取

MODIS归一化差值植被指数(MODIS-normalized difference vegetation index,MODIS-NDVI)时间序列产品能够连续反映植被的覆盖情况,是农作物遥感测量的重要数据源。为研究基于MODIS数据的油菜种植分布信息提取技术,选取湖北省为研究区,利用2008—2013年75个时相的MODIS-NDVI时序数据,结合农作物物候和地面调查样本等辅助资料,通过建立油菜种植面积提取模型,采用多次阈值比较方法提取了2009—2013年湖北省油菜种植分布信息,与统计数据比较,总体提取精度为85%左右。最后利用环境小卫星HJ-1A CCD数据进行精度验证,证明了MODIS-NDVI时序数据及本文方法在油菜种植面积提取中的可靠性,对掌握油菜种植面积和产量信息、加强农业生产管理、调整农业结构及辅助政府有关部门制定科学合理的农业政策具有重要意义。     

树轮记录的阿尼玛卿山区过去 830年夏半年最高温变化*

利用采自黄河源区阿尼玛卿山的祁连圆柏(Juniperus prezewalskii)样芯,采用国际规范的树轮学研究方法对所有树轮样芯进行了精确定年。针对各样芯不同的生长趋势分别采用负指数函数、线性函数和样条函数拟合与树龄有关的树木生长趋势。对个别在样芯中存在缺失段或缺失年轮过多难以准确判定缺失位置的样芯,采用"搭桥"的方法建立完整序列,最后用ARSTAN软件计算合成树轮宽度年表,最长序列为1532a,在满足复本要求的基础上建立了长度为830a的树轮宽度年表,并对年表的基本统计特征进行了分析。初步的分析结果表明该年表的年轮指数与研究区夏季温度成显著负相关,并在此基础上重建了研究区过去830年来夏半年(4~9月)平均最高温的变化。重建序列包含有大量的高频变化信息,又有十分显著的低频变化趋势。研究区在重建时段内经历了3个较为显著的降温期,其中1820s~1900s的降温趋势不同于该时期全球平均温度的升高趋势。另外,分析表明在重建时段内升温期较短,但是升温幅度大于降温幅度,迅速升温可能导致研究区严重干旱事件的发生。